環(huán)境管理_工業(yè)廢水處理工程工藝介紹

工業(yè)廢水處理工程工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。工業(yè)廢水具有排放量大，污染范圍廣，排放方式復雜；污染物種類繁多，濃度波動幅度大；污染物質(zhì)毒性強，危害大，污染物排放后遷移變化規(guī)律差異大；恢復比較困難等特點。工業(yè)污水水質(zhì)復雜，不能用單一流程處理，一般采用多種方法的組合工藝。工業(yè)廢水處理途徑一般有三種情況：一是工業(yè)污水單獨處理后排放，二是工業(yè)污水排入城市污水處理廠一同處理，三是工業(yè)污水預(yù)處理后進入城市污水處理廠。管網(wǎng)需要進一步完善的地區(qū)的企業(yè)需要自行處理后達標排放。污水處理對于排污企業(yè)來講是很陌生的，他們對于什么廢水，采用什么工藝處理并不了解，所以他們會選擇將污水的問題交給環(huán)保企業(yè)來處理。那去哪兒找環(huán)保企業(yè)，這些企業(yè)的實力、資質(zhì)怎么樣？污水處理的成本等又成為了排污企業(yè)的問題。很多排污單位痛下決心花巨資建設(shè)污水處理站，但建成后卻發(fā)現(xiàn)污水處理成本太高，導致造價昂貴的設(shè)施成為擺設(shè)。工業(yè)廢水的水量取決于用水情況。冶金、造紙、石油工業(yè)、電力等工業(yè)用水量大，廢水量也大，如有的煉鋼廠煉 1噸鋼出廢水200250噸。但各工廠的實際外排廢水量還同水的循環(huán)使用率有關(guān)。例如循環(huán)率高的鋼鐵廠，煉1噸鋼外排廢水量只有2噸左右。更有排污企業(yè)因為沒有找到合適的技術(shù)工藝、有經(jīng)驗和實力的環(huán)保企業(yè)，導致設(shè)施建成后污水卻不能處理達標；筆者建議對污水處理工藝不太了解的排污企業(yè)，最好先通過像污水寶那樣的污水項目服務(wù)平臺去尋找環(huán)保公司，能對比多家具有同類廢水處理經(jīng)驗的環(huán)保企業(yè)，多接觸幾家再做決定，看看企業(yè)提供的技術(shù)、案例以及報價等進行選擇；畢竟貨比三家是有道理的。排污企業(yè)可以打開污水寶的網(wǎng)站提交廢水數(shù)據(jù)，會有能處理該廢水的環(huán)保企業(yè)與之聯(lián)系，并可以做挑選。污水管網(wǎng)較完善地區(qū)的排污企業(yè)會選擇污水排入城市污水處理廠一同處理，污水廠都有一定的接管標準，有的企業(yè)也會選擇將污水預(yù)處理后排入城市污水處理廠。近年來，不斷有新的方法和技術(shù)用于處理工業(yè)廢水，但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機物，COD值偏高，不能完全達到排放標準。吸附法雖能較好地除去COD，但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機物，但實際的工業(yè)應(yīng)用中存在運行費用高等問題。尤其現(xiàn)在的工業(yè)廢水中的污染物是多種多樣的，往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的。用物化工藝將工業(yè)廢水處理到排放標準難度很大，而且運行成本較高；工業(yè)廢水含較多的難降解有機物，可生化性差，而且工業(yè)廢水的廢水水量水質(zhì)變化大，故直接用生化方法處理工業(yè)廢水效果不是很理想。針對工業(yè)廢水處理的特點，我們認為對其處理宜根據(jù)實際廢水的水質(zhì)采取適當?shù)念A(yù)處理方法，如絮凝、內(nèi)電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝，破壞廢水中難降解有機物、改善廢水的可生化性；再聯(lián)用生化方法，如SBR、接觸氧工業(yè)藝，A/O工藝等，對工業(yè)廢水進行深度處理。一、工業(yè)廢水的分類及原則第一種是按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學性質(zhì)分類，含無機污染物為主的為無機廢水，含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水，是無機廢水；食品或石油加工過程的廢水，是有機廢水。第二種是按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象分類，如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類，如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分，也不能表明廢水的危害性。第三種分類法，明確地指出廢水中主要污染物的成分，能表明廢水一定的危害性。此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發(fā)，將廢水中主要污染物歸納為三類：第一類為廢熱，主要來自冷卻水，冷卻水可以回用；第二類為常規(guī)污染物，即無明顯毒性而又易于生物降解的物質(zhì)，包括生物可降解的有機物，可作為生物營養(yǎng)素的化合物，以及懸浮固體等；第三類為有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物質(zhì)，包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。實際上，一種工業(yè)可以排出幾種不同性質(zhì)的廢水，而一種廢水又會有不同的污染物和不同的污染效應(yīng)。例如染料工廠既排出酸性廢水，又排出堿性廢水。紡織印染廢水，由于織物和染料的不同，其中的污染物和污染效應(yīng)就會有很大差別。即便是一套生產(chǎn)裝置排出的廢水，也可能同時含有幾種污染物。如煉油廠的蒸餾、裂化、焦化、疊合等裝置的塔頂油品蒸氣凝結(jié)水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工業(yè)企業(yè)，雖然產(chǎn)品、原料和加工過程截然不同，也可能排出性質(zhì)類似的廢水。如煉油廠、化工廠和煉焦煤氣廠等，可能均有含油、含酚廢水排出。工業(yè)廢水的處理原則工業(yè)廢水的有效治理應(yīng)遵循如下原則：最根本的是改革生產(chǎn)工藝，盡可能在生產(chǎn)過程中杜絕有毒有害廢水的產(chǎn)生。如以無毒用料或產(chǎn)品取代有毒用料或產(chǎn)品。在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒的中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，采用合理的工藝流程和設(shè)備，并實行嚴格的操作和監(jiān)督，消除漏逸，盡量減少流失量。含有劇毒物質(zhì)廢水，如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰等廢水應(yīng)與其他廢水分流，以便于處理和回收有用物質(zhì)。一些流量大而污染輕的廢水如冷卻廢水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水處理廠的負荷。這類廢水應(yīng)在廠內(nèi)經(jīng)適當處理后循環(huán)使用。成分和性質(zhì)類似于城市污水的有機廢水，如造紙廢水、制糖廢水、食品加工廢水等，可以排入城市污水系統(tǒng)。應(yīng)建造大型污水處理廠，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水庫、土地處理系統(tǒng)等簡易可行的處理設(shè)施。與小型污水處理廠相比，大型污水處理廠既能顯著降低基本建設(shè)和運行費用，又因水量和水質(zhì)穩(wěn)定，易于保持良好的運行狀況和處理效果。一些可以生物降解的有毒廢水如含酚、氰廢水，經(jīng)廠內(nèi)處理后，可按容許排放標準排入城市下水道，由污水處理廠進一步進行生物氧化降解處理。含有難以生物降解的有毒污染物廢水，不應(yīng)排入城市下水道和輸往污水處理廠，而應(yīng)進行單獨處理。幾種工業(yè)廢水處理方法（1）化學沉淀法：化學沉淀法是指向廢水中投加某些化學藥劑（沉淀劑），使之與廢水中溶解態(tài)的污染物直接發(fā)生化學反應(yīng)，形成難溶的固體生成物，然后進行固液分離，從而除去水中污染物的一種處理方法。廢水中的重金屬離子（如砷、氟、硫、硼）均可通過化學沉淀法去除，某些有機污染物亦可通過化學沉淀法去除。（2）活性污泥法：將空氣連續(xù)鼓入曝氣池的廢水中，經(jīng)過一段時間，水中能形成繁殖有大量好氧微生物的活性污泥，它能吸附和分解廢水中的有機物，并以有機物為養(yǎng)料使微生物獲得能量并不斷增殖。離開曝氣池的廢水與活性污泥的混合液進入沉淀池進行泥水分離。一般廢水在曝氣池中停留35h，能去除廢水的BOD5約90%?；钚晕勰喾ㄊ且环N較為廣泛采用的生物處理方法。（3）生物接觸氧化法：生物接觸氧化工藝采用固定式生物填料作為微生物的載體，生長有微生物的載體淹沒在水中，曝氣系統(tǒng)為反應(yīng)器中的微生物供氧。由于生物接觸氧化法的微生物固定生長于生物填料上，克服了懸浮活性污泥易于流失的缺點，在反應(yīng)器中能保持很高的生物量。生物接觸氧化法對沖擊負荷和水質(zhì)變化的耐受性強，運行穩(wěn)定；它的容積負荷高，占地面積小，建設(shè)費用較低并且污泥產(chǎn)量較低，無需污泥回流，運行管理簡單。但有時脫落一些細碎生物膜，沉淀性能較差的造成出水中的懸浮固體濃度稍高，一般可達到30mg/L左右。（4）膜生物反應(yīng)器法：膜-生物反應(yīng)器(Membrane BioReactor，MBR)是將膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器結(jié)合在一起的新型污水處理工藝。根據(jù)膜分離組件的設(shè)置位置，可分為分置式MBR和一體式MBR兩大類。MBR工藝用膜組件代替了傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，可進行高效的固液分離，克服了傳統(tǒng)工藝中出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定、污泥容易膨脹等不足。（5）曝氣生物濾池法：曝氣生物濾池(BAF)是生物膜處理工藝的一種。采用一種新型粗糙多孔的粒狀濾料具有很大的比表面積，濾料表面生長有生物膜，池底提供曝氣，污水流過濾床時，污染物首先被過濾和吸附，進而被濾料表面的微生物氧化分解。目前BAF已從單一的工藝逐漸發(fā)展成系列綜合工藝，有去除懸浮物、COD、BOD 、硝化、脫氮等作用。 （6）簡易生化處理法：即沼氣凈化池利用厭氧消化原理進行固體有機物降解。沼氣凈化池的處理效率優(yōu)于腐化池和沼氣池，造價低，動力消耗低，管理簡單。適用于經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)的小型綜合地區(qū)，條件不具備時可采用簡易生化處理作為過渡處理措施。幾種工業(yè)廢水處理工程介紹1.石化乙烯工業(yè)廢水處理以純氧曝氣裝置為主，輔以前處理（初沉后再進人勻質(zhì)調(diào)節(jié)池，可以有效避免大量SS對純氧生化處理的影響）和后處理（缺氧接觸氧化）的廢水高效生化處理工藝技術(shù)，適用于1430萬噸年乙烯裝置及配套工程的生產(chǎn)、生活污水和污染雨水的處理。經(jīng)處理后排放水達到污水綜合排放標準（GB89781996）一級標準。本技術(shù)由預(yù)處理、生化處理、污泥脫水焚燒三個部分組成。預(yù)處理由沉砂池、沉淀池、勻質(zhì)調(diào)節(jié)池和事故排放水池組成。污水經(jīng)沉砂、沉淀后進入勻質(zhì)調(diào)節(jié)池，同時在勻質(zhì)調(diào)節(jié)池中輔以空氣攪拌，對勻和水質(zhì)、防止污泥沉積起到良好作用。勻質(zhì)調(diào)節(jié)池設(shè)蓋板和排風系統(tǒng)，將有氣味的氣體引至高空排放。生化處理采用純氧活性污泥法（UNOX技術(shù)），該技術(shù)原屬于美國U.C.O力公司的專利技術(shù)。UNOX系統(tǒng)工藝的主要特點是：（l）供氧能力強，能維持混合液中溶解氧的濃度，DO高達48mgl，甚至更高。而一般空氣曝氣法只能達到2mgl左右；（2）曝氣時間短，曝氣池容積至少比空氣曝氣法縮小一半以上；（3）能耗比空氣活性污泥法省1020%；（4）環(huán)境好，無二次污染。污泥處理系統(tǒng)采用濃縮、脫水、焚燒工藝，污泥得到徹底處理，消除了二次污染。2.奧里油工業(yè)廢水處理現(xiàn)場處理流程為了確保生化處理的順利進行，現(xiàn)場應(yīng)用了三級前處理，目的是減輕因含油量的波動而引起的對生化處理的沖擊。因此，現(xiàn)場處理流程分三大部分：一是前處理部分；二是生化處理部分；三是后處理部分。計劃處理規(guī)模為600 m3/d。前處理包括連續(xù)的三步工藝：第一步工藝是隔油，通過自然沉降去除不溶解油；第二步工藝是兩級氣浮，去除水中的懸浮物和膠體物；第三步工藝是砂濾，去除水中的微小顆粒。生化處理包括厭氧、好氧二級生物處理法，酸化水解、延時曝氣工藝去除水中的有機物。后處理包括連續(xù)的兩步工藝：第一步為核桃殼過濾；第二步為活性炭過濾（備用），使廢水達標排放。現(xiàn)場工藝流程見圖1，設(shè)備參數(shù)見表1。表1 流程設(shè)備及參數(shù) 工藝設(shè)備名稱有效容積/m3參數(shù)/m廢水停留時間附屬設(shè)備前處理隔油池6001594.524 h污水泵兩臺DAF氣浮f3.04.050 min溶氣罐一套IGF氣浮f1.375.630 min浮選泵兩臺砂濾274.23.02.21.08 h生化處理厭氧池1204.8 h池內(nèi)設(shè)框架式生物填料一級好氧池2409.6 h框架式生物填料鼓風機微孔曝氣器二級好氧池1005 h沉淀池1001242.34.0 h流程安裝完成后，從油田廢水處理流程引入對油重質(zhì)組份降解能力很強的菌種作為生物處理的微生物接種，這類細菌曾在實驗室試驗中進行過試驗，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)細菌能在廢水中大量而快速地生長繁殖。廢水源水pH為6.57.5,溫度為5055 ，廢水在進入?yún)捬醭貢r溫度為3240 ，在進入好氧池時溫度為3540 ，好氧池出水溫度在2832 。3.混凝工藝處理電池工業(yè)廢水根據(jù)廢水中含重金屬離子的種類，采用生成硫化物或氫氧化物沉淀的方法進行處理?？紤]到生成氫氧化物容易控制，且廢渣便于利用，故選擇生成氫氧化物的工藝。幾種主要金屬離子與常用的堿性物質(zhì)Na2CO3，Ca(OH)2，NaOH的化學反應(yīng)式如下:Zn2+2OH-Zn(OH)2Mn2+2OH-Mn(OH)2Hg2+2OH-Hg(OH)2生成的這些氫氧化物通常都是難溶的物質(zhì)，在水中的容度積如表1所列。上述化學反應(yīng)式及溶度積表明，用添加堿性物質(zhì)來降低重金屬離子濃度的方法是可行的。廢水治理工藝流程及主要設(shè)備廢水治理工藝采用混凝法，混凝劑為FeCl3，pH調(diào)整劑為NaOH，主要設(shè)備為攪拌混凝槽，斜管沉淀池，箱式壓濾機以及相應(yīng)的配藥和加藥系統(tǒng)。工藝流程如圖1所示。攪拌混凝槽及沉降池是影響混凝絮團粒徑及其沉降效率的關(guān)鍵設(shè)備，經(jīng)試驗確定了主要設(shè)計參數(shù):攪拌混凝槽的攪拌時間為25min，攪拌槳末端線速度為1.2m/s，顆粒全部被截留最小沉淀速度為2.910-5m/s，混凝后最大含渣量為600mg/L，最大廢水處理量為400m3/d。根據(jù)上述參數(shù)計算出攪拌混凝槽的有效體積為7m3，攪拌葉輪直徑為1m，攪拌轉(zhuǎn)速23r/min，沉淀池的平面積為30m2，其尺寸為7.15m4.20m。工藝操作過程控制條件:水量為1416m3/h，F(xiàn)eCl3為0.30.4kg/(m3水)，pH為8.58.7。先在集中池將廢水除渣，除渣后的廢水用泵抽入流量計槽，經(jīng)計量的廢水自動流入攪拌槽，加FeCl3。攪勻后自動流入混凝槽，在混凝槽內(nèi)加堿液，重金屬離子生成氫氧化物析出，并混凝成較大的顆粒，然后自動流入斜管沉淀池進行固液分離，清水從斜管上部流出排放，經(jīng)治理后的廢水達到排放標準(表2)。沉降的顆粒進入貯泥斗，間歇地用泵抽入箱式壓濾機，經(jīng)壓濾后的濾液可直接排放。如發(fā)現(xiàn)含泥，則可返回污水集中池，再次進行治理。污泥與鍋爐煤渣混合后制磚。4.化學沉淀法處理合成氨工業(yè)廢水某些高濃度氨氮廢水因為含有大量對微生物有害的物質(zhì)，不宜采用生物法處理，所以人們考慮用化學法去除高濃度氨氮，其中化學沉淀法研究的比較多。化學沉淀法的基本原理：將氨與化學沉淀劑H3PO4+MgO或Mg(OH)2，反應(yīng)生成沉淀物以去除廢水中的氨氮。該法的獨特優(yōu)勢是生成的沉淀物MgNH4PO4，是一種農(nóng)作物所需的復合肥料，因而利用該法可達到廢物回用的目的。除去氨氮的反應(yīng)機理如下： 此法可去除氨氮、重金屬及某些大分子有機物，常與其它處理技術(shù)組合，既適用于反滲透、活性炭吸附等深度處理的預(yù)處理，也可用于生化處理的預(yù)處理或深度處理。絮凝劑常用FeCl3、A12(SO4)3和陰陽非離子型聚合物。此法對氨氮的去除率很高，可達90%以上，但費用比吹脫法高，產(chǎn)生的污泥對環(huán)境造成二次污染，但當其用于脫氮預(yù)處理時，也可采用PO43-類物質(zhì)，污泥可作肥料使用，故有很大的靈活性，不受溫度影響、操作簡單。它的主要費用是藥劑，如能找到價廉高效的沉淀劑，則可大大降低處理費用也可以因地取材，采用海水或鹵水替代鎂鹽，磷酸鹽可以采用磷肥廠或含磷企業(yè)排放的含磷廢水。有研究表明：用化學沉淀法處理垃圾滲濾液(NH4-N濃度為1.500mg/L)時，去除率達96%。5. 印染工業(yè)廢水集中處理5.1設(shè)計水量：新建污水處理廠規(guī)模為：14000m3/d。 5.2設(shè)計水質(zhì)：根據(jù)原有污水處理廠多年的運行資料以及現(xiàn)有蓄水池水樣取樣分析，并按照環(huán)保部門的要求，確定新建污水處理廠進出水水質(zhì)如下： 表1 進出水水質(zhì)一覽表 COD（mg/l）BOD(mg/l)pHSS(mg/l)色度（倍）進水水質(zhì)8001000280350810400600500600出水水質(zhì)100206970505.3處理工藝流程 印染工業(yè)在我國比較發(fā)達，廢水的主要特點是廢水色度、COD濃度較高，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿，纖維雜質(zhì)及無機鹽等，其處理工藝也相對成熟，國內(nèi)多數(shù)印染廢水均采用厭氧好氧生物處理工藝，厭氧水解的主要作用是使印染廢水中的難降解有機物及其發(fā)色基團解體、被取代或裂解，從而降低廢水的色度，改善其可生化性，提高其BOD5/CODcr比值；好氧段的主要作用是氧化分解厭氧反應(yīng)后的產(chǎn)物，包括一些易降解小分子有機物及染料中的某些發(fā)色基團等在好氧段中進一步去除。在一定停留時間內(nèi)（厭氧10h，好氧10h），處理出水能達到紡織染整工業(yè)水污染物排放標準GB4287-92的二級排放標準。但由于國家新的排放標準（GB8978-96）的執(zhí)行，印染工業(yè)廢水經(jīng)厭氧好氧工藝處理不能保證新的排放要求（CODcr100 mg/l，色度50倍），必須增加三級處理措施。原有污水廠有一套小型氣浮設(shè)施，經(jīng)設(shè)備調(diào)試運轉(zhuǎn)后效果良好，因此，本工程設(shè)計中不再對三級處理設(shè)施進行小試，直接選用氣浮和次氯酸鈉脫色作為污水廠處理水達標排放的把關(guān)措施。5.4主要建構(gòu)筑物及設(shè)備厭氧水解池 原有蓄水池改造，設(shè)置水下推進器和污泥回流泵，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為：65455m，有效容積14000 m3，污水停留時間1d。進水泵房 進水泵房1座，平面尺寸：6.57.05.3m，內(nèi)設(shè)潛水泵三臺（單臺Q=300 m3/h，H=9m，N=18.5kw），兩用一備。生化池生化池1座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，分兩格，單格處理能力：7000 m3/d，單格尺寸為：52.2518.005.10m，有效容積：4232 m3，水力停留時間（HRT）：14.50h，污泥混合液濃度X=2.5g/l，污泥回流比R=100%，污泥負荷：0.12kgBOD5/kgMLSS.d，污泥齡（SRT）：20d，為有效克服污泥膨脹，在每格中設(shè)置導流墻，使污水在曝氣池中呈推流式運行方式，生化池中安裝微孔曝氣頭，平均氧利用率達18%，采用鼓風曝氣方式供氣。 二沉池 表面負荷q=0.79m3/m2.h，沉淀時間t=2h，圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu)，2座，單座處理能力：7000m